永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM)具有體積小、功率密度大、效率高、可靠性高等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于交流調(diào)速系統(tǒng)中,具有良好的應(yīng)用前景。但在不同的應(yīng)用場合,對電機的控制要求完全不同。汽車驅(qū)動系統(tǒng),要求主驅(qū)電機大轉(zhuǎn)矩、寬調(diào)速、高功率密度等。在智能機器人伺服領(lǐng)域,高精度、高可靠性、快響應(yīng)性則是衡量機器人伺服系統(tǒng)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。隨著對電機控制性能更高更苛刻的要求,傳統(tǒng)的PI控制有時已無法完全滿足控制需求。模型預(yù)測控制(Model Predictive Control,MPC)作為一種先進的控制策略,具有原理簡單、多變量約束處理方便等優(yōu)點,近年來受到了廣大學(xué)者的關(guān)注。然而,到目前為止模型預(yù)測控制只是在過程控制領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用,在電機控制中的研究還比較少。因此,深入研究永磁同步電機的模型預(yù)測控制具有重要的意義與工程實用價值。本文以一臺三相永磁同步電機為研究對象,詳細介紹了模型預(yù)測控制方法,并針對模型預(yù)測控制目前存在的缺點進行了詳細分析,并提出了改進,主要研究內(nèi)容如下:(1)闡述了三相永磁同步電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。詳細推導(dǎo)了永磁同步電機...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    §1.1 課題研究背景和意義
    §1.2 電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)
    §1.3 永磁同步電機控制方式
        §1.3.1 矢量控制
        §1.3.2 直接轉(zhuǎn)矩控制
        §1.3.3 模型預(yù)測控制
    §1.4 模型預(yù)測控制研究現(xiàn)狀
    §1.5 本文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 永磁同步電機工作原理和數(shù)學(xué)模型
    §2.1 永磁同步電機基本結(jié)構(gòu)
    §2.2 定子坐標(biāo)系下的永磁同步電機數(shù)學(xué)模型
        §2.2.1 電壓矢量方程
        §2.2.2 定子磁鏈?zhǔn)噶糠匠?br>        §2.2.3 電磁轉(zhuǎn)矩矢量方程
        §2.2.4 機械運動方程
    §2.3 轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下的永磁同步電機數(shù)學(xué)模型
    §2.4 轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下永磁同步電機本體仿真模型
    §2.5 本章小結(jié)
第三章 永磁同步電機模型預(yù)測控制
    §3.1 模型預(yù)測控制
        §3.1.1 預(yù)測模型
        §3.1.2 滾動優(yōu)化
        §3.1.3 反饋校正
    §3.2 模型預(yù)測控制在永磁同步電機中的應(yīng)用
        §3.2.1 永磁同步電機預(yù)測電流控制(MPCC)
        §3.2.2 永磁同步電機預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制(MPTC)
        §3.2.3 永磁同步電機預(yù)測磁鏈控制(MPFC)
    §3.3 MPCC、MPTC、MPFC分析對比
    §3.4 本章小結(jié)
第四章 電壓矢量快速篩選和占空比相結(jié)合的改進預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制
    §4.1 引言
    §4.2 有限集預(yù)測直接轉(zhuǎn)矩控制及無差拍預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制
        §4.2.1 有限集預(yù)測直接轉(zhuǎn)矩控制（FCS-PDTC）
        §4.2.2 無差拍預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制（PTC-DB）
        §4.2.3 仿真分析
    §4.3 基于電壓矢量快速篩選的永磁同步電機改進預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制
        §4.3.1 傳統(tǒng)模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制
        §4.3.2 改進模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制
        §4.3.3 改進的模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制仿真分析
        §4.3.4 改進預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制實驗驗證
    §4.4 基于電壓矢量快速篩選的永磁同步電機預(yù)測控制統(tǒng)一理論
    §4.5 本章小結(jié)
第五章 永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
    §5.1 d SPACE簡介
    §5.2 功率電路
    §5.3 控制電路
        §5.3.1 電壓采樣電路設(shè)計
        §5.3.2 電流采樣電路設(shè)計
        §5.3.3 位置信號采樣電路設(shè)計
        §5.3.4 過流保護電路
    §5.4 基于d SPACE的電機控制系統(tǒng)實驗開發(fā)步驟
    §5.5 DSP簡介
    §5.6 DSP控制電路
        §5.6.1 電源電路設(shè)計
        §5.6.2 GPIO電平轉(zhuǎn)換及驅(qū)動電路設(shè)計
        §5.6.3 A/D輸入前端處理電路設(shè)計
    §5.7 DSP實驗平臺
    §5.8 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    §6.1 全文總結(jié)
    §6.2 課題展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3866404